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Un casco de buceo es una carcasa rígida para la cabeza con un suministro de gas respirable que se utiliza en el buceo submarino. Los usan principalmente buceadores profesionales que practican buceo desde superficie , aunque algunos modelos se pueden utilizar con equipo de buceo . La parte superior del casco, conocida coloquialmente como sombrero o capó , puede sellarse directamente al buceador mediante un protector para el cuello , conectado al traje de buceo mediante una parte inferior, conocida como coraza o corsé , según las preferencias lingüísticas regionales. . o simplemente descansar sobre los hombros del buzo, con el fondo abierto, para uso en aguas poco profundas.
El casco aísla la cabeza del buzo del agua, le permite ver claramente bajo el agua, le proporciona gas respirable , protege la cabeza del buzo cuando realiza trabajos pesados o peligrosos y, por lo general, proporciona comunicaciones de voz con la superficie (y posiblemente con otros buceadores). . Si un buzo con casco queda inconsciente pero aún respira, la mayoría de los cascos permanecerán en su lugar y continuarán suministrando gas respirable hasta que el buzo pueda ser rescatado . Por el contrario, el regulador de buceo que suelen utilizar los buceadores recreativos debe sujetarse en la boca con mordeduras y puede caerse de la boca de un buceador inconsciente y provocar ahogamiento . [2]
Antes de la invención del regulador de demanda , todos los cascos de buceo utilizaban un diseño de flujo libre . El gas se suministraba a un ritmo aproximadamente constante, independientemente de la respiración del buzo, y fluía a través de una válvula de escape contra una ligera sobrepresión. La mayoría de los cascos modernos incorporan una válvula de demanda para que el casco sólo suministre gas respirable cuando el buceador inhala. Los cascos de flujo libre utilizan cantidades mucho mayores de gas que los cascos de demanda, lo que puede causar dificultades logísticas y es muy costoso cuando se utilizan gases respirables especiales (como el heliox ). También producen un ruido constante en el interior del casco, lo que puede provocar dificultades de comunicación. Los cascos de flujo libre siguen siendo los preferidos para algunas aplicaciones de buceo con materiales peligrosos , porque su naturaleza de presión positiva puede impedir la entrada de materiales peligrosos en caso de que la integridad del traje o del casco se vea comprometida. También siguen siendo relativamente comunes en el buceo con aire en aguas poco profundas, donde el consumo de gas es de poca preocupación, y en el buceo nuclear porque deben desecharse después de un período de uso debido a la irradiación; Los cascos de flujo libre son significativamente menos costosos [ cita necesaria ] de comprar y mantener que los tipos de demanda.
La mayoría de los diseños de cascos modernos están sellados a la piel del buzo en el cuello mediante una "protección para el cuello" de neopreno o látex que es independiente del traje, lo que permite al buceador elegir entre trajes dependiendo de las condiciones de buceo. Cuando los buzos deben trabajar en entornos contaminados, como aguas residuales o productos químicos peligrosos, el casco (generalmente del tipo de flujo libre o que utiliza un sistema de válvula de escape en serie) se sella directamente a un traje seco hecho de una tela con un revestimiento exterior de caucho vulcanizado suave. para aislar y proteger completamente al buceador. Este equipo es el equivalente moderno del histórico " traje de buceo estándar ".
El significado habitual de casco de buceo es una pieza de equipo de buceo que cubre la cabeza del usuario y suministra gas respirable al buceador, pero el término "casco de buceo" o "casco de buceo en cuevas" también puede referirse a un casco de seguridad como un casco de escalada. o casco de espeleología que cubra la parte superior y posterior de la cabeza, pero que no esté sellado. Estos se pueden usar con una máscara completa o media máscara para brindar protección contra impactos al bucear bajo un techo, y también se pueden usar para montar luces y cámaras de video. [3] [4]
Una alternativa al casco de buceo que permite la comunicación con la superficie es la máscara de buceo integral . Cubren la mayor parte de la cara del buceador, incluidos específicamente los ojos, la nariz y la boca, y se sujetan a la cabeza mediante correas ajustables. Al igual que el casco de buceo, la máscara facial completa forma parte del aparato respiratorio. [5]
Componentes básicos y sus funciones:
Los primeros cascos de buceo exitosos fueron producidos por los hermanos Charles y John Deane en la década de 1820. [8] Inspirado por un accidente de incendio que presenció en un establo en Inglaterra, [9] diseñó y patentó un "Casco de humo" para ser utilizado por los bomberos en áreas llenas de humo en 1823. El aparato constaba de un casco de cobre con un cuello y prenda flexibles. Se iba a utilizar una larga manguera de cuero unida a la parte trasera del casco para suministrar aire; el concepto original era que se bombearía mediante un fuelle doble. Un tubo corto permitía escapar el aire respirado. La prenda estaba confeccionada en cuero o tela hermética y se sujetaba con correas.
Los hermanos carecían de dinero para construir ellos mismos el equipo, por lo que vendieron la patente a su empleador, Edward Barnard. En 1827, el ingeniero británico de origen alemán Augustus Siebe construyó los primeros cascos antihumo . En 1828, los hermanos decidieron buscar otra aplicación para su dispositivo y lo convirtieron en un casco de buceo. Comercializaron el casco con un "traje de buceo" suelto para que un buzo pudiera realizar trabajos de salvamento, pero sólo en una posición principalmente vertical (de lo contrario, entraría agua en el traje). [8]
En 1829, los hermanos Deane zarparon de Whitstable para probar su nuevo aparato submarino, estableciendo la industria del buceo en la ciudad. En 1834, Charles usó su casco y traje de buceo en un intento exitoso en los restos del naufragio del Royal George en Spithead , durante el cual recuperó 28 de los cañones del barco. En 1836, John Deane recuperó vigas, armas, arcos largos y otros artículos del naufragio de Mary Rose descubierto .
En 1836, los hermanos Deane habían elaborado el primer manual de buceo del mundo, Método de uso del aparato de buceo patentado de Deane , que explicaba en detalle el funcionamiento del aparato y la bomba, y las precauciones de seguridad.
En la década de 1830, los hermanos Deane le pidieron a Siebe que aplicara sus habilidades para mejorar el diseño de su casco submarino. [10] Ampliando las mejoras ya realizadas por otro ingeniero, George Edwards, Siebe produjo su propio diseño; un casco ajustado a un traje de buceo de lona estanco de longitud completa . El equipo incluía una válvula de escape en el casco, que permitía escapar el exceso de aire sin permitir que entrara agua. El traje de buceo cerrado, conectado a una bomba de aire en la superficie, se convirtió en el primer traje de buceo estándar eficaz y el prototipo de traje de buceo duro . -Los aparejos de sombreros todavía se utilizan hoy en día.
Siebe introdujo varias modificaciones en el diseño de su traje de buceo para adaptarse a los requisitos del equipo de salvamento en los restos del HMS Royal George , incluido hacer que el casco se pudiera separar del corsé; Su diseño mejorado dio origen al típico traje de buceo estándar que revolucionó la ingeniería civil submarina , el salvamento submarino , el buceo comercial y el buceo naval . [10]
Al buzo comercial e inventor Joe Savoie se le atribuye la invención del protector de cuello para casco en la década de 1960, lo que hizo posible una nueva era de cascos livianos, incluida la serie Kirby Morgan Superlite (una adaptación de la existente "Band Mask" de Morgan en un casco completo). Savoie no patentó esta invención, aunque sí poseía patentes sobre otros equipos de buceo, [11] [12] lo que permitió un desarrollo generalizado del concepto por parte de otros fabricantes. El protector de cuello sella el casco alrededor del cuello del buceador de la misma manera que funciona un sello de cuello de traje seco, utilizando materiales similares. Esto permite llevar el casco en la cabeza y no apoyarlo en los hombros sobre un corsé (pechera), por lo que el casco puede girar con la cabeza y, por lo tanto, puede ajustarse mucho más, lo que reduce considerablemente el volumen, y como el casco debe estar lastre para lograr una flotabilidad neutra, el peso total se reduce. [13] Las barreras para el cuello ya se utilizaban en los trajes espaciales del Proyecto Mercurio , y los sellos para el cuello se habían utilizado en los trajes secos incluso durante más tiempo, [14] pero Savoie fue el primero en utilizar la tecnología para sellar la parte inferior de un casco de buceo.
El equipo de buceo estándar original era un casco de cobre o "bonnet" (inglés británico) sujeto a una coraza de cobre o "corselet", que transfería el peso a los hombros del buceador. Este conjunto se sujetó a una junta de goma del traje seco para crear un sello hermético. Se bombeaba aire respirable y, más tarde, a veces mezclas de gases a base de helio a través de una manguera hasta una válvula de entrada de retención en el casco o peto, y se liberaba al entorno a través de una válvula de escape.
Históricamente, los cascos de buceo para aguas profundas se describían por la cantidad de pernos utilizados para sujetarlos a la junta de goma del traje de buceo y, cuando correspondía, por la cantidad de pernos utilizados para asegurar el capó (casco) al corsé (peto). Esto iba desde cascos sin tornillos, de dos, tres y cuatro tornillos; corsés con seis, ocho o 12 tornillos; y cascos de dos, tres, doce y cuatro y doce y seis tornillos. [ cita necesaria ] Por ejemplo, los doce y cuatro cascos estadounidenses usaban 12 pernos para sujetar la coraza al traje y cuatro pernos para sellar el casco a la coraza. El casco sin pernos usaba una abrazadera con resorte para asegurar el casco al corsé sobre la junta del traje, y muchos cascos estaban sellados al peto mediante una rosca de tornillo interrumpida de 1/8 de vuelta. Los cascos suecos se distinguían por utilizar un anillo en el cuello en lugar de un corsé, un precursor de los equipos de buceo más modernos, pero engorrosos e incómodos para el buceador. Otra distinción es el número de ventanas gráficas o "luces", normalmente una, tres o cuatro. La luz frontal se podía abrir para el aire y las comunicaciones cuando el buzo estaba fuera del agua. Este equipo se conoce comúnmente como traje de buceo estándar y "equipo pesado". [ cita necesaria ]
Ocasionalmente, los buzos perdían el conocimiento mientras trabajaban a 120 pies con cascos estándar. El fisiólogo inglés JS Haldane descubrió mediante experimentos que esto se debía en parte a una acumulación de dióxido de carbono en el casco causada por una ventilación insuficiente y un gran espacio muerto, y estableció un caudal mínimo de 1,5 pies cúbicos (42 L) por minuto a temperatura ambiente. presión. [15]
La Marina de los Estados Unidos fabricó una pequeña cantidad de cascos Heliox de cobre para la Segunda Guerra Mundial. Estos cascos fueron Mk V modificados mediante la adición de una voluminosa cámara de lavado de dióxido de carbono de latón en la parte trasera y se distinguen fácilmente del modelo estándar. El Mk V Helium pesa alrededor de 93 lb (42 kg) completo (capó, recipiente depurador y corsé) [16] Estos cascos y modelos similares fabricados por Kirby Morgan , Yokohama Diving Apparatus Company y DESCO utilizaron el depurador como extensor de gas, una forma de un sistema de rebreather semicerrado , donde el gas respirable se recirculaba a través del depurador arrastrando el gas del casco en el flujo de un inyector que suministra gas fresco, un sistema del que Dräger fue pionero en 1912. [17]
El casco para aguas poco profundas es un concepto muy simple: un casco con ventanas de visualización que se coloca bajándolo sobre la cabeza del buceador para descansar sobre los hombros. Debe tener una flotabilidad ligeramente negativa cuando se llena de aire para que no flote fuera del buzo en uso. El aire se suministra a través de una manguera de baja presión y escapa por la parte inferior del casco, que no está sellado al traje, y el buceador puede sacarlo en caso de emergencia. El casco se inundará si el buceador se inclina o cae. El casco para aguas poco profundas generalmente tiene un asa en la parte superior para ayudar al auxiliar a levantarlo y sacarlo del buzo cuando está fuera del agua. La estructura es variable y abarca desde piezas de fundición de metal relativamente pesadas hasta carcasas de chapa más ligeras con lastre adicional. [18]
El concepto se ha utilizado para el buceo recreativo como un sistema de respiración para turistas no capacitados bajo el cuidado directo de un líder de buceo en un entorno de buceo benigno, comercializado como el sistema de buceo Sea Trek. [19] [20]
El casco de buceo liviano es un tipo que se ajusta más estrechamente a la cabeza del buceador, lo que reduce el volumen interior y, por lo tanto, reduce el volumen desplazado del casco, por lo que se requiere menos masa para que la flotabilidad del casco sea neutral. La consecuencia es una reducción de la masa total del equipo que lleva el buceador, que no debe flotar en el agua. Esta reducción de volumen y masa permite al buceador sostener con mayor seguridad el casco en la cabeza y el cuello cuando está fuera del agua, de modo que cuando está sumergido y con flotabilidad neutra, es cómodo moverse con la cabeza, lo que permite al buceador utilizar movimiento del cuello para cambiar la dirección de visión, lo que a su vez aumenta el campo de visión total del buceador mientras trabaja. Dado que el casco liviano puede sostenerse en la cabeza y el cuello, se puede sellar al cuello mediante un protector para el cuello, independiente del traje de buceo, lo que hace que las operaciones sean igualmente convenientes con trajes secos y trajes de neopreno, incluidos los trajes de agua caliente. Algunos modelos se pueden sellar directamente a un traje seco para lograr el máximo aislamiento del medio ambiente. [21]
El protector de cuello de espuma de neopreno o látex de muchos de los cascos Kirby-Morgan más populares está acoplado a un anillo de metal ovalado que se engancha en la parte delantera de la parte inferior del casco. Un collar de bloqueo plegable en la parte posterior del casco se balancea hacia adelante y hacia arriba para empujar la parte posterior del anillo para el cuello hacia la base del casco, y también evita que el casco se levante de la cabeza ocluyendo parcialmente la abertura del anillo para el cuello en la parte posterior. . El collar de bloqueo se asegura en la posición de bloqueo mediante dos pestillos de pasador accionados por resorte. El casco sella sobre el anillo del cuello con una junta tórica de sellado de barril. Se pueden utilizar otras disposiciones con efecto similar en otros modelos, como el KMSL 17B, donde el sello se realiza en el exterior del casco con una junta tórica asentada en una ranura en el borde de fibra de vidrio. Se monta una abrazadera accionada por palanca con un yugo en el protector del cuello y se sella al borde del casco, o se sujeta al casco un sello de goma moldeado adherido a un traje seco usando un sistema de abrazadera similar. [21] [22]
Los cascos comerciales modernos notables incluyen el Kirby Morgan Superlite-17 de 1975 y los desarrollos de ese modelo. Estos cascos son del tipo demandado, generalmente construidos sobre una carcasa de fibra de vidrio con accesorios de latón cromado, y se consideran el estándar en el buceo comercial moderno para la mayoría de las operaciones. [23]
Kirby Morgan domina el mercado de cascos nuevos, pero ha habido otros fabricantes notables, incluidos Savoie, Miller, Gorski y Swindell. Muchos de ellos todavía están en uso; un casco nuevo representa una inversión de varios miles de dólares, y la mayoría de los buceadores compran uno propio o alquilan uno a su empleador. [ cita necesaria ]
Oceaneering compró el casco Ratcliffe, a menudo conocido por su sobrenombre de "Sombrero de Rata". Puede funcionar en modo de flujo libre o de demanda. [ cita necesaria ]
Los cascos de recuperación utilizan un sistema de suministro de superficie para proporcionar gas respirable al buceador de la misma manera que en los cascos de circuito abierto, pero también tienen un sistema de retorno para recuperar y reciclar el gas exhalado para ahorrar el costoso diluyente de helio, que se descargaría a el agua circundante y se pierde en un sistema de circuito abierto. El gas recuperado se descarga del casco a través de un regulador de contrapresión y se devuelve a la superficie a través de una manguera en el umbilical prevista para este fin, se pasa a través de un depurador para eliminar el dióxido de carbono, se mezcla con oxígeno hasta obtener la mezcla requerida y se represuriza. para su reutilización inmediata o almacenado para su uso posterior. [24] [25]
Para permitir que los gases de escape se descarguen del casco de manera segura, deben pasar a través de un regulador de contrapresión de escape, que funciona según el mismo principio, a una válvula de escape incorporada en el sistema respiratorio , activada por la diferencia de presión entre el interior. del casco y la presión ambiental. La válvula de escape de recuperación puede ser una válvula de dos etapas para una menor resistencia y generalmente tendrá una válvula de derivación manual que permite el escape al agua ambiental. El casco tendrá una válvula de inundación de emergencia para evitar que una posible falla del regulador de escape cause que el casco se apriete antes de que el buceador pueda evitarlo manualmente. [26]
El "air hat" DESCO es un casco metálico de flujo libre, diseñado en 1968 y todavía en producción. Aunque se ha actualizado varias veces, el diseño básico se ha mantenido constante y todas las actualizaciones se pueden adaptar a cascos más antiguos. Su diseño robusto y simple (se puede desmontar completamente en el campo con solo un destornillador y una llave) lo hace popular para operaciones en aguas poco profundas y buceo con materiales peligrosos. El casco se fija al traje de buceo mediante un anillo en el cuello y se sujeta al buceador para evitar la flotabilidad mediante una "correa de suspensorio" que pasa entre las piernas. La flotabilidad se puede ajustar ajustando las válvulas de admisión y escape para controlar la presión interna, lo que controlará el volumen de gas en el traje seco adjunto. El concepto y el funcionamiento son muy similares a los del casco de buceo estándar. [27] El nivel de ruido puede ser alto y puede interferir con las comunicaciones y afectar la audición de los buzos.
La Marina de los EE. UU. reemplazó el casco Mark V en 1980 con el casco para aguas profundas Morse Engineering Mark 12, que tiene una carcasa de fibra de vidrio con una distintiva placa frontal rectangular grande para un mejor campo de visión para el trabajo. También tiene ventanas laterales y superiores para visión periférica. Este casco también se puede utilizar para gases mezclados, ya sea para circuito abierto o como parte de un sistema modular de circuito semicerrado, que utiliza una unidad depuradora de recirculación montada en la parte trasera y conectada a la parte inferior trasera del casco mediante mangueras de respiración flexibles. El casco utiliza un protector de cuello o se puede conectar directamente a un traje seco y utiliza un arnés de suspensión para mantener el casco en posición, pero está lastrado para proporcionar flotabilidad neutra y un centro de gravedad en el centro de flotabilidad para mayor estabilidad. El flujo de aire se dirige sobre la placa frontal para evitar el empañamiento. [28] Tanto el Mk V como el Mk 12 estaban en uso en 1981. [29] El nivel de ruido en el Mk 12 en modo de circuito abierto puede tener efectos adversos en la audición de los buceadores. Los niveles de intensidad del sonido se han medido en 97,3 dB(A) a 30,5 msw de profundidad. [30] El Mk 12 se eliminó gradualmente en 1993. [15]
Otros fabricantes incluyen Dräger y Ratcliffe/ Oceaneering .
También se han utilizado cascos ligeros tipo cúpula transparente. Por ejemplo, el sistema de suministro de superficie Sea Trek, desarrollado en 1998 por Sub Sea Systems, se utiliza para el buceo recreativo. [31] [20] También el Lama, desarrollado por Yves Le Masson en la década de 1970, se ha utilizado en televisión para permitir a los espectadores ver el rostro y escuchar la voz del presentador hablando bajo el agua. [32]
El uso de un casco sellado para bucear es generalmente más seguro que una máscara completa o media máscara, ya que las vías respiratorias están relativamente bien protegidas y el buceador puede sobrevivir a la pérdida del conocimiento hasta que lo rescaten en la mayoría de las circunstancias, siempre que no se interrumpa el suministro de gas respirable. . Existen peligros asociados con el uso del casco, pero los riesgos son relativamente bajos. Un casco también es una protección sustancial contra el medio ambiente. Protege contra impactos en la cabeza y el cuello, ruido externo y pérdida de calor de la cabeza. Si está sellado a un traje seco y equipado con un sistema de escape adecuado, también es eficaz contra el agua ambiental contaminada. [33] Los cascos para aguas poco profundas que están abiertos en la parte inferior no protegen las vías respiratorias si el buzo no permanece erguido.
Uno de los peligros más obvios es la posibilidad de inundación, pero siempre que se disponga de un suministro adecuado de gas respirable, el casco se puede purgar del agua que entre en él. Un casco sellado por un protector de cuello se puede purgar sin afectar el traje de buceo, y el agua se drenará por los puertos de escape si no hay daños estructurales importantes en la carcasa, las mirillas o el protector de cuello. El caparazón y las ventanillas son resistentes y no son fáciles de penetrar. El dique del cuello es más vulnerable, pero incluso un desgarro importante se puede solucionar manteniendo la cabeza erguida para evitar que el gas del interior se inunde. Ha habido casos en los que un casco se separa del yugo debido a una falla en la leva de bloqueo o en el pasador de bloqueo, pero los clips de seguridad en las palancas de la leva y el rediseño del pasador de bloqueo hacen que el riesgo sea extremadamente bajo en diseños más recientes. [27]
El apretón del casco ocurre cuando la presión interna del casco es menor que la presión ambiental. En los primeros días del buceo con suministro de superficie, esto podía ocurrir si el buzo descendía tan rápido que la bomba de suministro de aire accionada manualmente no podía mantener la compresión debido al aumento de la presión hidrostática. Esto ya no es un problema gracias a que se han mejorado los sistemas de suministro de gas. La otra causa de la reducción catastrófica de la presión en el casco fue cuando la manguera de suministro de aire se rompió mucho menos que el buzo, y el aire fluiría fuera de la manguera dañada, reduciendo la presión interna del casco a la presión en la profundidad de la ruptura, lo que podría ser varios ambientes. Dado que el casco de buceo estándar está sellado a un traje seco estanco, todo el aire del interior del traje se perdería rápidamente, después de lo cual la presión externa exprimiría la mayor cantidad posible del buceador dentro del casco. Las lesiones por aplastamiento causadas por el apretón del casco pueden ser graves y, en ocasiones, mortales. Un accidente de este tipo se registra en el trabajo de salvamento de Pasley en el HMS Royal George (1756) en 1839. El aplastamiento del casco debido a una falla en la manguera de aire se evita instalando una válvula de retención en la línea en la conexión al casco. La prueba de esta válvula es una verificación diaria esencial antes de su uso. [27] Un mecanismo similar es posible en los sistemas de recuperación de helio utilizados para el buceo con heliox, donde una falla del regulador de recuperación puede causar pérdida de gas a través de la manguera de retorno. Este riesgo se mitiga mediante la capacidad del dique de cuello o una válvula de inundación de emergencia para permitir que el casco se inunde temporalmente, aliviando la diferencia de presión, hasta que el buceador pueda cambiar al circuito abierto y purgar el casco de agua. [26]
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace )Savoie, Hilbert Joseph, Jr. Aparato de recuperación de gases de buceo.
4.080.964 28-3-78Cl.128-142.300
Savoie, Hilbert J. Jr, Aparatos de recuperación y medición de aire-gas.
3.670.213 16-11-71 Clase 128-112